CN114054370A - 基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法，包括上货输送区、分拣区和分拣输送区，上货输送区和分拣区之间设置有光电对射传感器、定位输送机和编码器，每两个光电对射传感器之间固定有定位输送机，每个定位输送机上均固定有编码器，方法为，上位机对光电对射传感器、编码器和定位输送机进行编码，建立对应关系；上位机通过上货输送区获取货物信息、相应货物的X光安检机检测图像信息和判图指令；上位机并通过编码器进行定位输送机的调整，定位输送机将相应货物传送到分拣区，上位机根据判图指令控制分拣机进行货物的分拣，具有配置成本低，自动化高、成本低、分拣简单、安全性高以及安检效率高的特点。

Description

基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法
技术领域
本发明属于航空货物安检输送分拣技术领域，具体涉及一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法。
背景技术
现有航空货物安检方式多为单条输送线过检，采用手工或半自动分拣方式，货物在进
行安检的过程中需要多次人眼识别信息，使用人工多、劳动强度大、分拣效率低以及成本高且易出错。目前机场货运安检模式是安检工作人员手工扫码以及自动分拣线使用条码识别方式，采用其它如 RFID 技术的追踪方式因每个RFID 标签的成本较高而无法大量运用在机场货运安检中。且目前机场均采用安检工作人员在安检机前用扫码枪扫码，过安检机检查，有可疑货物需安检机倒带出安检机开包检查，需要安检人员重新手动上货，浪费人力与时间，影响了系统效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法。
具体方案如下：
基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，包括上货输送区、分拣区和分拣输送区，所述上货输送区和分拣区之间设置有光电对射传感器、定位输送机和编码器，其中，每两个光电对射传感器之间固定有定位输送机，所述定位输送机至少为三个，每个定位输送机按货物传输方向依次排列，每个定位输送机上均固定有编码器。
所述上货输送区、定位输送机和分拣区依次排列，所述系统还包括输送控制器、上位机和X光安检机，所述X光安检机固定在上货输送区的末端，所述定位输送机、光电对射传感器、编码器和X光安检机均与所述输送控制器电连接，所述输送控制器与上位机通信连接。
所述输送控制器为PLC，所述上位机为PC机，所述上位机通过串口通信协议与所述输送控制器通信连接。
所述上货输送区包括扫码枪和至少三个上货输送机，每个上货输送机按货物传输方向依次排列，每个上货输送机上均设置有驱动电机，所述驱动电机和扫码枪均与所述输送控制器电连接。
所述分拣区内设置有分拣机，所述分拣机上设置有货物第一分拣出口和货物第二分拣出口，所述分拣机为万向滚柱分拣机，所述万向滚柱分拣机与所述输送控制器电连接。
所述货物第一分拣出口处固定有分拣输送区，所述分拣输送区内设置有直线输送机，所述直线输送机与所述输送控制器电连接。
一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统的分拣方法，包括如下步骤：
步骤S1）：上位机对光电对射传感器、编码器和定位输送机分别进行编码，并建立光电对射传感器、编码器和定位输送机之间的一一对应关系；
步骤S2）：上位机通过上货输送区获取货物信息，通过X光安检机获取相应货物的X光安检机检测图像信息和判图指令；
步骤S3）：上位机通过光电对射传感器获取货物在定位输送机上的实时位置，并通过编码器校验货物是否精确到达相应定位输送机，若货物未精确到达相应定位输送机，则调整定位输送机的传送速度，若精确到达，则转入步骤S4）；
步骤S4）：定位输送机将相应货物传送到分拣区，上位机根据判图指令控制分拣机进行货物的分拣。
步骤S3）中，编码器校验货物是否到达相应定位输送机的方法为：
步骤M1）：上位机中将每个编码器的预设计数值进行存储；
步骤M2）：货物触发定位输送机上的光电对射传感器发出光电信号，对应的编码器开始计数，在货物触发下一个定位输送机上的光电对射传感器发出光电信号时，所述的编码器停止计数时，同时与下一个定位输送机对应的编码器开始计数；
步骤M3）：上位机根据编码器的停止计数值和开始计数值得到编码器的实际计数值，并将实际计数值与预设计数值进行比较，若比较后，两者相同，则校验结果为货物到达相应定位输送机，若比较后，两者不同，则货物未精确到达相应定位输送机。
本发明公开了一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法，在分拣系统中增加了货物的定位输送机，定位输送机通过光电对射传感器和编码器来实现货物的精确追踪，保证了货物在到达分拣区时，上位机即可驱动分拣机进行相应的分拣操作，避免了货物在分拣机前的堆积，本发明依托现有机场货运安检用的扫码器进行扫码的工作，只需要对安检机后端进行改造，具有配置成本低，提升分拣效率的有益效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，包括上货输送区2、分拣区8、分拣输送区1、输送控制器、上位机和X光安检机4，所述上货输送区2和分拣区8之间设置有X光安检机4，所述X光安检机4与分拣区8之间设置有至少三个定位输送机7，每个定位输送机7按货物传输方向依次排列，且每个定位输送机7上均设置有光电对射传感器5，所述定位输送机7、光电对射传感器5和X光安检机4均与所述输送控制器电连接，所述输送控制器与上位机通信连接，定位输送机7之间还设置有编码器6，所述编码器6与所述输送控制器电连接，所述上货输送区（2）、定位输送机（7）和分拣区（8）依次排列，每两个光电对射传感器5之间固定有定位输送机7，每个定位输送机7上均固定有编码器6。
在本实施例中，所述上货输送区2对货物进行传输，X光安检机4对货物进行安检并判定所传输的货物是安全货物还是可疑货物，X光安检机4将判定结果通过输送控制器传送至上位机端，所述X光安检机采用X光扫描成像技术，通过对物品进行扫描，并输出影像以供检查人员判断是否夹带违禁品，拥有清晰的成像效果，借助多项图像处理功能，能简单、快速地辅助检查人员辨别区分不同物质。
货物从X光安检机4传出后，会输送至定位输送机7上，定位输送机采用光电开关来追踪货物，并通过编码器进行辅助校准，可以进行货物的精准追踪，并根据货物的位置来实时调整货物的传送速度，在货物从定位输送机7上离开时，会触发定位输送机7传输末端的光电对射传感器5，末端的光电对射传感器5被触发后，通过输送控制器向上位机发送触发信号，上位机接收触发信号后，会将相应货物的判定指令传输给输送控制器，输送控制器根据判定指令驱动分拣区8进行分拣工作，若为安全货物，货物通过分拣区8直接传输出去，若未可疑货物，则货物通过分拣区8分拣后会传输至分拣输送区1中，在分拣输送区1中继续传输，以便于后续对可疑货物进行开包检查。
所述上货输送区2包括扫码枪和至少三个上货输送机3，每个上货输送机3按货物传输方向依次排列，每个上货输送机3上均设置有驱动电机，所述驱动电机和扫码枪均与所述输送控制器电连接。所述扫码枪对货物进行扫描以货物待传输货物的信息，所述扫码枪将扫描得到的信息通过输送控制器传输至上位机端，所述上位机端进行货物信息的记录，在本实施例中，优选地，所述货物上均粘贴有一维码或二维码标签信息，以便于扫描枪进行扫描来获取待传送货物的信息。
所述分拣区8内设置有分拣机，所述分拣机上设置有货物第一分拣出口10和货物第二分拣出口9，在本实施例中，优选地，所述第一分拣出口10为可疑货物出口，所述第二分拣出口9为安全货物出口，所述分拣机为万向滚柱分拣机，所述万向滚柱分拣机与所述输送控制器电连接。
所述分拣输送区1内设置有直线输送机，所述直线输送机与所述输送控制器电连接。
所述输送控制器为PLC，所述上位机为PC机，所述上位机通过串口通信协议与所述输送控制器通信连接。所述PLC，即可编程逻辑控制器，是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成，具有逻辑运算功能强大，可以较好适应工业控制环境。
一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统的分拣方法，包括如下步骤：
步骤S1）：上位机对光电对射传感器5、编码器6和定位输送机7分别进行编码，并建立光电对射传感器5、编码器6和定位输送机7之间的一一对应关系；
在本实施例中，假若所述的定位输送机7的数量为n个，其中，n为正整数，由于每两个光电对射传感器5之间固定有定位输送机7,，所以，光电对射传感器的数量为n+1个，而每每个定位输送机上均固定有一个编码器6，所以，编码器的数量为n个，。
优选地，对n个定位输送机7所在位置依次进行编号为D1、D2、D3、......、D（n）；其中，D（n）代表第n个定位输送机的编号，n个定位输送机按照货物传输方向依次排列，所述知道每个定位输送机的编号后，就可以获取相应定位输送机所在的位置。
对n+1个光电对射传感器5依次进行编号为：E1、E2、E3、……、E（n）、E（n+1）；其中，E（n）代表第n个光电对射传感器的编号；
对n个编码器6依次进行编号为：C1、C2、C3、……、C（n）；其中，C（n）代表第n个编码器的编号；
分别将D1、E1和C1；D2、E2和C2；……；D（n-1）、E（n-1）和C（n-1）；D（n）、C（n）、E（n）和E（n+1）进行一一对应绑定，并在所述上位机中进行存储；
优选地，编码为D1、D2、D3、…、D（n）的定位输送机7的起始端分别固定有编码为E1、E2、E3、……、E（n）的光电对射传感器5；
编码为D（n）的定位输送机7的传输末端固定有编码为E（n+1）的光电对射传感器5；
编码为D1、D2、D3、…、D（n）的定位输送机7的末端分别固定有编码为C1、C2、C3、……、C（n）的编码器6；
步骤S2）：上位机通过上货输送区2获取货物信息，通过X光安检机4获取相应货物的X光安检机检测图像信息和判图指令；
步骤S3）：上位机通过光电对射传感器5获取货物在定位输送机7上的实时位置，并通过编码器6校验货物是否精确到达相应定位输送机7，若货物未精确到达相应定位输送机7，则调整定位输送机7的传送速度，若精确到达，则转入步骤S4；
步骤S4）：定位输送机7将相应货物传送到分拣区8，上位机根据判图指令控制分拣机进行货物的分拣。
所述光电对射传感器包括发射端和接收端，其中，发射端发出红光或红外，所述接收端进行红光或者红外的接收，当有货物通过时，货物会切断红光或红外光线。本实施例中，每个定位输送机7的传输起始端均固定有光电对射传感器6，在有货物传输到相应的定位输送机7上时，与所述定位输送机7对应的光电对射传感器被触发，触发后光电对射传感器向输送控制器发送触发信号，输送控制器接收触发信号后，向与所述定位输送机7对应的编码器6发送脉冲信号，编码器6开始计数，在货物触发下一个光电对射传感器时，输送控制器控制所述编码器6停止计数，同时下一编码器开始计数，在最后一个光电对射传感器即编号为E（n+1）的光电对射传感器被触发，则表示货物即将到达分拣区8上，此时，定位输送机7将相应货物传送到分拣区8，并根据上位机根据判图指令控制分拣机进行货物的分拣。
步骤S3）中，编码器6校验货物是否到达相应定位输送机7的方法为：
步骤M1）：上位机中将每个编码器6的预设计数值进行存储；
步骤M2）：货物触发定位输送机7上的光电对射传感器5发出光电信号，对应的编码器6开始计数，在货物触发下一个定位输送机7上的光电对射传感器5发出光电信号时，所述的编码器6停止计数时，同时与下一个定位输送机7对应的编码器6开始计数；
步骤M3）：上位机根据编码器6的停止计数值和开始计数值得到编码器6的实际计数值，并将实际计数值与预设计数值进行比较，若比较后，两者相同，则校验结果为货物到达相应定位输送机7，若比较后，两者不同，则货物未精确到达相应定位输送机7。
本发明公开了一种基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统及方法，在分拣系统中增加了货物的定位输送机，定位输送机通过光电对射传感器和编码器来实现货物的精确追踪，保证了货物在到达分拣区时，上位机即可驱动分拣机进行相应的分拣操作，避免了货物在分拣机前的堆积，本发明依托现有机场货运安检用的扫码器进行扫码的工作，只需要对安检机后端进行改造，具有配置成本低，自动化高、成本低、分拣简单、安全性高以及安检效率高的特点。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，包括上货输送区（2）、分拣区（8）和分拣输送区（1），其特征在于：所述上货输送区（2）和分拣区（8）之间设置有光电对射传感器（5）、定位输送机（7）和编码器（6），其中，每两个光电对射传感器（5）之间固定有定位输送机（7），所述定位输送机（7）至少为三个，每个定位输送机（7）按货物传输方向依次排列，每个定位输送机（7）上均固定有编码器（6）。
2.根据权利要求1所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，其特征在于：所述上货输送区（2）、定位输送机（7）和分拣区（8）依次排列，所述系统还包括输送控制器、上位机和X光安检机（4），所述X光安检机（4）固定在上货输送区（2）的末端，所述定位输送机（7）、光电对射传感器（5）、编码器（6）和X光安检机（4）均与所述输送控制器电连接，所述输送控制器与上位机通信连接。
3.根据权利要求2所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，其特征在于：所述输送控制器为PLC，所述上位机为PC机，所述上位机通过串口通信协议与所述输送控制器通信连接。
4.根据权利要求2所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，其特征在于：所述上货输送区（2）包括扫码枪和至少三个上货输送机（3），每个上货输送机（3）按货物传输方向依次排列，每个上货输送机（3）上均设置有驱动电机，所述驱动电机和扫码枪均与所述输送控制器电连接。
5.根据权利要求2所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，其特征在于：所述分拣区（8）内设置有分拣机，所述分拣机上设置有货物第一分拣出口（10）和货物第二分拣出口（9），所述分拣机为万向滚柱分拣机，所述万向滚柱分拣机与所述输送控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统，其特征在于：所述货物第一分拣出口（10）处固定有分拣输送区（1），所述分拣输送区（1）内设置有直线输送机，所述直线输送机与所述输送控制器电连接。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣系统的分拣方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1）：上位机对光电对射传感器（5）、编码器（6）和定位输送机（7）分别进行编码，并建立光电对射传感器（5）、编码器（6）和定位输送机（7）之间的一一对应关系；
步骤S2）：上位机通过上货输送区（2）获取货物信息，通过X光安检机（4）获取相应货物的X光安检机检测图像信息和判图指令；
步骤S3）：上位机通过光电对射传感器（5）获取货物在定位输送机（7）上的实时位置，并通过编码器（6）校验货物是否精确到达相应定位输送机（7），若货物未精确到达相应定位输送机（7），则调整定位输送机（7）的传送速度，若精确到达，则转入步骤S4）；
步骤S4）：定位输送机（7）将相应货物传送到分拣区（8），上位机根据判图指令控制分拣机进行货物的分拣。
8.根据权利要求7所述的基于光电开关信号识别的航空货物追踪分拣的方法，其特征在于：步骤S3）中，编码器（6）校验货物是否到达相应定位输送机（7）的方法为：
步骤M1）：上位机中将每个编码器（6）的预设计数值进行存储；
步骤M2）：货物触发定位输送机（7）上的光电对射传感器（5）发出光电信号，对应的编码器（6）开始计数，在货物触发下一个定位输送机（7）上的光电对射传感器（5）发出光电信号时，所述的编码器（6）停止计数时，同时与下一个定位输送机（7）对应的编码器（6）开始计数；
步骤M3）：上位机根据编码器（6）的停止计数值和开始计数值得到编码器（6）的实际计数值，并将实际计数值与预设计数值进行比较，若比较后，两者相同，则校验结果为货物到达相应定位输送机（7），若比较后，两者不同，则货物未精确到达相应定位输送机（7）。
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